Введение к работе
Актуальность тоны. Проблема обеспечения сейсмостойкости здания и сооруиюниа представляет очень сложную и трудную инженерную задачу, решение которой невозшінно без. использования многовекового опыта, накопленного строителям по возведению зданий и сооруїкоіша в сейсмически опасных районах зешэго шара, а также баз привлечения к решении данной задачи усилий специалистов, инженеров и гфоэктировщиков различных стран мира.
Следует отметить, что , стоимость антисейсмических
мероприятия составляет значительную величину- и колеблется в
широком диапазоне в зависимости от типа зданий, района
строительства и расчетной интенсивности. В связи с этим
возникает проблема поиска и внедрения новых средств заідитн
сооружений от действия интенсивных сейсмических воздействия,
отличающихся от известных традиционных катодов. В частности,
проводятся интенсивные исследования и внедрение в строительство
рациональной конструктивной схемы известной в технике фундамента
амортизатора. Использование такой конструкции фундамента на
практике дает возможность' строить, на нем дома из местного
строительного материала, лэбой конфигурации в плане и любой
этажности, не применяя при этом используемые в настоящее время
антисейсмические мероприятия. Такая конструкция шжзт поглотить
энергию сейсмических воздействий на здания и тем самым уменьшить
эти нагрузки до величины, безопасной для здания-. Кроме того, .
' применение фундаментов о. сеасмоизоляционными. опорами дает
возможность строить. здания в , районах, подверженных..
землетрясениям интенсивностью болзэ. 9 баллов, где строительство
здания и сооружений обычной конструкции запрошено стромтелыщки (
норлаии и правилами. ' ; .
Особое место в вопросах расчета зд'анїт 'и собруййнМ па динамические (в частности,. сейсмические) воздействия санимазт учет взашодайствия мс с окруяэщим грунтом, Установлен рад закономерностей поведения сооружений» возведенных на различных грунтах. В частности* обнаруя;ено, что а 'зависимости ., от , податливости основания и конструктивной ссобэнноотй здания, ;' сейсмические нагрузки .'когут шрзраспрздэляться по высоте ' соо'руярния, что является причиной концентрации напряжения в сечениях близких к основали», Как известно, поведение элементов'
конструкция и их взаимодэйствш с грунтом в.обшем случае носит нелинейный характер, учет которого в некоторых случаях становится необходамьш. В частности, это относится к сооружениям с податливыми, элементами, опорами, возведенными в мягких грунтах. В этом случае возникает проблема разработки численных котодоб,. составления алгоритмов расчета и их реализации на ЭВМ. К решению некоторых инженерных задач динамики сооружения с учетом развития в них нелинейных деформаций и других эффектов посвящзно множество исследований.
Цель и задачи исследований. Целью работы является теоретически изучить вопросы оценки сейсмических нагрузок в многоотажных зданиях и сооружениях с сеасмоизолядаоніатаї опорами, расположенными мевду фундакэатоа и первым этажом сооружений с использованием, различных расчетных схем, и частности, схемы с непрерывно распределенными параметрами. Исследовать вопросы влияния нелинейных свойств опори и харагггера взаимодействия фундамента с грунтом на поведения сооружения.
Методы исследований. Для решения поставленных в работе задач использованы основные положения механики деформируемого твердого' тола и методы динамического анализа в строительной механика с применением современных численных методов.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- разработана методика расчета многоэтажных зданий и
сооружении на сейсмоизоляционных опорах, основанной на
использование схем с дискретными и распределенными параметрами;
дана количественная оценка влияния параметров взаимодействия фундамента сооружения на характер работы сеисмоопоры;
- предложена методика расчета влияния как нелинейных и наследственных своаств сексмоогоры, так и различных законов взаимодействия фундамента с грунтом . на динамические характеристики сооружения;
- для вычисления соясмических сил инерции в зданиях и
сооружениях предаоданы использовать поправочные коэффициенты,
являвдиэся отношением форм колебания.-
Практическая ценность работы заключается:
- в теоретическом обосновании выбора рациональных
параметров сеисмоопоры . с учетом характера взаимодействия
сооружения с грунтом;-
в разработке предложений и рекомендация по вскрытию дополнительных резервов в работе сейсмических опор по уменьшению динамических нагрузок в сооружениях;
в использовании поправочных коэффициентов на оценки сейсмических сил инерции в многоэтажных зданиях и сооружениях с сейсмоизолирущими опорами.
Достоверность результатов обеспечивается использованием современных методов строительной механики, положений механики деформируемого твердого тела и сравнением результатов с известными.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы домалывались и обсуждались на VIII международной конференции го динамике' основания, фундаментов и подземных сооружении, на научных семинарах лаборатории "Динамические пространственных систем" при Институте механики и сейсмостойкости, сооружений и на научных семгаарах кафедры "Теоретическая механика и сопротивление материалов" ТИТЛІ и на объединенных семинарах лабораторій отдела сейсмодинамики ИМиСС.
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 4 научных работах.